DE3217868A1

DE3217868A1 - Halterung fuer gettervorrichtungen

Info

Publication number: DE3217868A1
Application number: DE19823217868
Authority: DE
Inventors: Paolo Fagiana Carimate Della Porta
Original assignee: SAES Getters SpA
Current assignee: SAES Getters SpA
Priority date: 1981-05-20
Filing date: 1982-05-12
Publication date: 1982-12-16
Also published as: GB2098795B; GB2098795A; JPS57197731A; JPH0324013B2; FR2506514B1; FR2506514A1; NL8202089A; US4486686A; IT1138375B; IT8121852A0

Description

-ΑΙ Die Verwendung von Gettermaterialien bei der Herstellung von elektronischen Röhren ist an sich bekannt. Eine übliche Gettervorrichtung weist einen ringförmigen U-Profil-Getter-Materialbehälter auf, wobei das Gettermaterial p- in dem Kanalprofil enthalten ist. Diese Vorrichtung wird in eine Elektronenröhre, beispielsweise in eine Farbfernsehröhre eingebaut. Nachdem die Röhre evakuiert ist, werden die restlichen in der Röhre verbleibenden Gase dadurch unschädlich gemacht, daß der Getterbehälter

.Q und das darin enthaltene Material auf eine hohe Temperatur erhitzt werden, und zwar insbesondere durch eine Induktionserhitzung, wobei das Gettermaterial verdampft wird. Das verdampfte Gettermaterial absorbiert die Restgase oder reagiert mit diesen und entfernt die als

,c feste Kondensate mit niedrigen Dampfdrücken und das Gettermaterial fährt fort jegliches weitere freigesetzte Gas während der Lebensdauer der Röhre aufzunehmen.

Übliche Gettermaterialien umfassen ganz allgemein ein Gemisch oder vorzugsweise eine Legierung von Metall, wie beispielsweise Barium und Alumihium. Die Bariumkomponente dieser Legierung erzeugt das reaktive Material. Es wurde gefunden, daß beispielsweise sogenannte 25-Zoll-Farbfernsehröhren, die drei Elektronenkanonen und eine Metallabschattungsmaske aufweisen, eine Menge von 175 bis 225 mg Bariuni benötigen. Da das Barium-Aluminiumpulvergemisch bis zu 50% Aluminium enthalten kann, beträgt die Gesamtmenge des Getterpulvergemischs im Behälter vor dem Verdampfen etwa 350 bis 450 mg. Es wurde ferner gefunden, daß es wünschenswert ist, exothermische Getterpulver in Farbfernsehröhren zu verwenden. Ein exothermisches Getterpulver kann eine Barium-Aluminiumlegierung oder ein Barium-Aluminiumcjemisch plus einer gleichen Menge Nickelpulver enthalten. Nickel reagiert exothermisch mit dem Aluminium bei. der Erhitzung, um zusätzliche Wärme zum Verdampfen des Bariums zuzuführen. Die selbsterzeugte

-δ-Wärme verringert die Getterverdampfungszeit von etwa 30 Sekunden für ein endothermes Gettermaterial auf etwa 15 oder 20 Sekunden für ein exothermes Geltermaterial.

Eine typische exothermisch arbeitende Kanalring-Gettervorrichtung, die in Farbfernsehröhren verwendei wird, kann beispielsweise 1000 mg einer 25% Barium- 25% Aluminium- 25% Nickel-Legierung enthalten, die exothermisch

2Q ist, die etwa 200 mg Barium beim Erhitzen erzeugt.

Der Getterbehälter kann einen U-Profilkanal/ der ringförmig ausgebildet ist, aufweisen, der beispielsweise einen Außendurchmesser von 2,54 cm und eine KanalbreLte von etwa 0,5 cm hat. Alternativ kann der Außenciurchmesser etwa 1/5 oder 2 cm betragen und die Kanalbreite kann etwa 0/5 cm betragen. Das Getterpulver wiid in diesen Kanal hineingepreßt. Das Verdampfen des Geltermaterials erfordert eine Erwärmung auf eine hohe Temperatur von etwa 1300⁰C/ um das Barium oder welches Gettermaterial auch verwendet wird, zu verdampfen. Durch diese Erhitzung werden die Reaktionsreste und der Kanalringbehälter selbst auf eine hohe Temperatur erhit/.t. Diese Erhitzung führt zum Schmelzen oder Sintern des Restes, und zwar entweder des Aluminiumpulvers in einem exothermisehen Getter, des Barium-Nickel-Aluminiumpulvers im Falle einer exothermen Legierung, wie sie im Vorstehenden beschrieben wurde, oder des unverdampften Materials, was noch enthalten sein kann. Der Behälter selbst, im allgemeinen rostfreier Stahl, wird oft auf eine Temperatur in der Nähe des Schmelzpunktes erhitzt und im Fall von nicht richtig geformten oder angeordneten Gettervorrichtungen kann der Ring aus rostfreiem Stahl schmelzen.

Das Vorhandensein eines extrem heißen Getterbehälters in einer Elektronenröhre mit Glaswandung kann zu erheblichen Problemen führen, wie es im folgenden dargelegt wird.

Eine Elektronenröhre, insbesondere eine Fernsehbildröhre weist im allgemeinen einen Halsabschnitt auf,in dem eine oder mehrere Elektronenkanonen und Hilfseinrichtungen angeordnet sind. Ferner ist ein verbreiterter Kolbenabschnitt vorgesehen, der im allgemeinen in einem flachen Betrachtungsschirm endet. Ein tunnelförmiger Abschnitt verbindet den Hals und den Kolben der Röhre. Bisher wurde der ringförmige Getter-Behälter üblicherweise im Halsabschnitt der Röhre an der Elektronenkanone montiert. Neuer-

JO dings ist es wünschenswert, den Getter-Behälter im Trichterabschnitt oder in der Nähe des Trichterabschnittes der Rohre, der Halsabschnitt und Kolben verbindet, zu montieren. Da sich der Getter-Behälter außerhalb des von don Elektronenkanonen auf den gerichteten Elektronenstrahl befinden muß und da der Durchmesser des Trichters an der ausgewählten Stelle lediglich etwas größer sein Kann als der des Halsabschnittes, ist es erforderlich, daß der Getter-Behälter gegen die Röhrenwandung anliegt. Dies erfolgt in der Weise, daß der Getter-Behalter am Ende eines federartigen Metallstreifenträgers oder einer "Antenne" montiert wird, wobei das andere Ende diese:? Federstreifens an einer Wand der Elektronenkanone im HaLsabschnitt der Röhre befestigt wird. Die Feder ist derar¹; vorgespannt, daß der Getter-Behälter gegen die Wand der Rohre im Trichterabschnitt gedrückt wird und diesen Behälter dadurch aus dem Elektronenstrahl heraushält.

Eine andere Montageposition für die Getter-Vorrichtung, die häufig verwendet wird, befindet sich im Bereich des AnodensockeIs. üblicherweise ist dabei die Getter-Vorrichtung an einer schmalen Blattfeder befestigt. Die Feder wird dann am Anodensockel befestigt und die Elastizität der Feder drückt die Getter-Vorrichtung gegen die Wandung der Röhre.

Die Anordnung der Getter-Vorrichtung in direktem Kontakt

mit der Glaswandung der Röhre kann sehr oft ein Brechen des Glases hervorrufen, wenn die Getter-Vorrichtung induktiv auf hohe Temperaturen während des Verdampfens erhitzt wird. Da Fernsehröhren in den meisten Fällen vor der Getterung vollständig montiert und hergestellt sind, führt dieser Röhrenbruch zu einem ganz erheblichen Verlust. Zusätzlich ist es von Bedeutung, daß die Getter-Vorrichtung richtig in der Röhre ausgerichtet und angeordnet ist, so daß der Getterdamm genau ausgerichtet 0 wird. Eine derartige Ausrichtung ist bei normalen Herstellungstechniken schwierig zu erreichen. Auch wenn die Getter-Vorrichtung von der Wand beispielsweise durch Drahteinlagen im Abstand gehalten wird, können die bei der Getterung auftretenden Temperaturenbewirken, daß die 5 Halterungsfeder oder andere Metallteile erweichen. Und dies führt dazu, daß die Getter-Vorrichtung ihre Orientierung relativ zur Induktionsspule ändert und dies führt zu all den Nachteilen, die in der US-PS 3 558 961 beschrieben sind.

Getter-Vorrichtungen, die hohe Bariumausbeuten aufweisen und die einen Schutz gegen einen thermischen Brach von Fernsehbildröhren ermöglichen, sind in den US-PSen 3 390 und 3 381 805 beschrieben. Die Mittel zum Schutz gegen eine thermische Zerstörung der Fernsehbildröhre bestanden darin, daß die Getter-Vorrichtung aus einem keramischen Aufnahmematerial hergestellt wurde, die eine geringe thermische Leitfähigkeit aufwies/ und für Wärmestrahlen undurchlässig war.

Auch wenn diese Getter-Vorrichtungen eine mittlere Kernbohrung aufwiesen, waren diese sehr schwer und demzufolge wurde die Feder oder die "Antenne", die verwendet wurde, um die Getter-Vorrichtung in ihrer Lage an der Wandung der Fernsehröhre zu halten, sehr stark vorgespannt. Dies erfolgte, um zu verhindern, daß bei starken Schwingungen

-δ-

der Fernsehröhre beispielsweise während des Transportes * sich die Getter-Vorrichtung augenblicklich von der Wandung löst und dann wieder in die ursprüngliche Stellung zurückgeführt wird/ wobei ein scharfer Stoß erfolgt, der dje Wand der Fernsehröhre oder deren innere Beschichtung beschädigen kann.

Eine erhebliche Vorspannung der Feder kann beispielsweise auch auf den Elektronenstrahlkanonenaufbau einwirken und dazu führen, daß dieser Aufbau aus seiner vorbestimmten Lage herausgebracht wird.

Es ist deshalb ein Ziel der Erfindung, eine Getter-Vorrichtung zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Getter-Vorrichtungen nicht aufweist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine verbesserte Halterung für eine Getter-Vorrichtung zu schaffen, die nicht zum Einbrechen der Glaswand führt, mit der sich die Getter-Vorrichtung in Kontakt befindet.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine verbesserte Halterungseinrichtung für eine Getter-Vorrichtung zu schaffen, die nicht dazu führt, daß die Getter-Vorrichtung während des Getterns ihre Orientierung ändert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:
30

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Getter-Vorrichtung,

Fig. 2 und 3 Schnittansichten, genommen längs der Linien 2-2' und 3-3· der Fig. 1 und

Fig. 4 eine Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform der Getter-Vorrichtung.

Durch die Erfindung wird eine verbesserte Getter-Einrichtung geschaffen, die zur Montage in einer Elektronenröhre bestimmt ist und insbesondere in einer Fernsehbildröhre. Die Getter-Vorrichtung weist eine Aufnahmeeinrichtung auf, die eine Außenwand und eine Bodenwand hat, wobei diese Aufnahmeeinrichtung ein verdampfbares Material aufnimmt,

JO welches einen Getter-Metalldampf freisetzt. Der Ausdruck "Material, welches einen Getter-Metalldampf freisetzt", wie er in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet wird, umfaßt sowohl das Material vor, als auch nach der Verdampfung. Dieser Ausdruck umfaßt Material in fester 5 Form innerhalb der Getter-Vorrichtung und in der Form, in der das Material während des Betriebes vorliegt, wobei die Masse des Getter-Metalls aus dem Material verdampft wurde und in Form eines Filmes auf der Innenoberfläche der Tube vorhanden ist.

Die Getter-Vorrichtung umfaßt auch einen Streifen und eine Stützvorrichtung, welche eine Wand der Elektronenröhre berührt. Die Stützvorrichtung ist integral oder einteilig mit der Getter-Vorrichtung ausgebildet und weist einen Metallstreifen auf, der eine Länge hat, die größer ist als dessen Breite. Dieser Streifen ist U-förmig längs wenigstens einer Linie senkrecht zur Länge des Streifens gebogen. An jedem Ende der Streifenlänge sind abgerundete Stützfüße ausgebildet.

Es sei nunmehr auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen. Es ist eine Getter-Vorrichtung 100 dargestellt, die eine Aufnahmeeinrichtung 102 aufweist, welche eine äußere Wand 104 und eine Bodenwand 106 hat. Die Aufnahmeeinrichtung 102 nimmt eine Masse 108 einer komprimierten pulver-

-ΙΟΙ förmigen Barium-Aluminiumlegierung mit zugemischtem Nickelpulver auf. Ein im wesentlichen napfförmiges Reflexionselement 110 ist an der Bodenwand 106 der Aufnahmevorrichtung 102 angebracht. Die äußere Kante 112 des Reflexionselementes 110 ist integral oder ganzteilig mit einer Kante 114 eines viereckigen Elementes 116 des Halterungsstreifens 118 verbunden. Die beiden Kanten und 122 des viereckigen Elementes 116, die von der besagten einen Kante 114 ausgehen, tragen einteilig oder

^q integral jeweils ein erstes und zweites Versteifungselement 124 und 12 6, daß auf diese Weise Seitenwandungen gebildet werden. Die Seitenwandungen 124 und 126 verlaufen senkrecht zum viereckigen Element 116 und liegen gegen die Außenwand 104 der Aufnahmevorrichtung 102 an.Der Halterungsstreifen 118 weist einen ü-förmigen Querschnitt auf und der offene Abschnitt dieses Halterungsstreifens weist von der Bodenwandung 106 der Getter-Aufnahmeeinrichtung 102 fort.

Diametral gegenüber dem Halterungsstreifen 118 ist ein Stützglied 128 angeordnet, welches einen Metallstreifen 130 aufweist, dessen Länge größer ist als dessen Breite. Der Streifen 130 ist integral oder ganzteilig mit der äußeren Kante 112 des Reflexionselementes 110 mittels eines Brückenelementes 120 verbunden. Der Streifen 130 ist entlang der Linien 132-134 senkrecht zur Länge des Streifens 130 gebogen, so daß eine U-Form entsteht. Der Streifen 130 verläuft an einem Ende 136 in einen ersten abgerundeten Stützfuß 138 und am anderen Ende 140 in einen weiten abgerundeten Stützfuß 142 aus. Der offene Abschnitt 144 des ü-förmigen Stützgliedes 128 weist zur Bodenwand 106 der Gctter-Aufnahmeeinrichtung 102 hin. Eine Kante 146 des U-förmigen Stützgliedes 128 findet sich in Kontakt mit der äußeren Wandung 104.

Es sei nunmehr auf Fig. 4 Bezug genommen. Dort ist eine

alternative Getter-Vorrichtung 400 dargestellt/ die eine Aufnahmeeinrichtung 402 aufweist, welche eine Außenwand 404 und eine Bodenwand 406 hat. Die Aufnahmeeinrichtung 402 nimmt ein dampfbares Material 408 auf, welche einen Getter-Meta11dampf freisetzen kann. Die obere Kante 410 der Außenwand 404 ist einteilig oder integral mittels
eines Brückenelementes 411 mit dem Stützglied 412 verbunden, welches dem Stützglied 128 entspricht, das in
den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist. Ebenfalls ist eine
2Q Halterungs- oder Antennenfeder 414 am Stützglied 412

befestigt und diese wirkt in diesem Fall wie ein Halterungsstreifen, der einteilig oder integral eingebaut ist. Eine Kante 416 des Stützgliedes liegt gegen die Außenwandung 404 an.

Bei der Verwendung der Getter-Vorrichtung wird diese in einer derartigen Stellung montiert, daß die Kräfte, die auf die Vorrichtung einwirken, bestrebt sind, die Anlage zwischen Stützglied und Halterung gegen die Aussenwand der Getter-Aufnahmevorrichtung aufrechtzuerhalten.

Es wurde gefunden, daß wenn die Getter-Vorrichtung
durch Induktion zur Verdampfung des Getter-Metalls erhitzt wird, und zwar auch dann, wenn die Temperatur

der Halterung etwa 1000⁰C beträgt, die Temperatur der
Stützfüße lediglich einen Wert von etwa 450⁰C erreicht
und diese Temperatur ist ausreichend niedrig, um ein
Brechen des Glases, auf dem sich ja diese Stützfüße abstützen, zu verhindern.

Leerseite

Claims

ÖJSr-.'HEHTJ-JIi^ 2 17868

PAUNTANWlM' E ΒΤΤΗΟΡΒΑΙΓ PATENT ATTOHSfBTa

DR. WOLFGANG (PATENTANWALTVON 19Z7-197S) DR. PAUL DKUFEL, DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN, DIPL.-CHEM. WERNER HKRTEL, DIPL.-PHYS.

S 3331

U. MAI 1982

SAES GETTERS S.ρ.Α., Via Gallarate, 215/217, Milano

Italien

Halterung für Gettervorrichtungen

Patentansprüche

Θ-

Halterung zur Montage einer Gettervorrichtung in einer Elektronenröhre mit eine Aufnahineej nrichtung, die ein verdampfbares Material aufnimmt, welches einen Gettermetalldampf freisetzt und einer Halterungseinrichtung, die in Verbindung mit einer Wand der Elektronenröhre gebracht werden können, dadurch gekennzeichnet , daß die Halterang integral oder einteilig mit der Gettervorrichtung ausgebildet ist und einen metallischen Streifen aufweist, dessen Länge größer ist als dessen Breite und der U-förmig gebogen ist, wobei die Biegung wenigstens längs einer Linie senkrecht zur Streifenlänge erfolgt, und wobei der Streifen an jedem Ende in einen abgerundoten Tragoder Stützfuß ausläuft.

MÜNCHEN 86, SlEBERTSTR. 4 · POB 860720 · KABEL: MUEBOPAT ■ TEL. (O89) 4740OD · TELECOPItR XEROX 400 · TELEX 5-24Z86
2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kante des U-förmigen Streifens sich in Kontakt mit der Außenwand der Aufnahmeeinrichtung befindet.
3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gettervorrichtung einteilig oder integral mit dem Streifen ausgebildet ist.

jQ
4. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Haltevorrichtung in einer Stellung diametral gegenüber dem Streifen angeordnet ist.

j5
5. Gettereinrichtung und Halterung zur Montage in einer Fernsehröhre, gekennzeichnet durch:

A) eine Aufnahmeeinrichtung, die eine Außenwand und eine Bodenwand aufweist und die eine komprimierte pulverförmige Barium-Aluminium-Legierung mit zugemischtem pulverförmigem Nickel aufnimmt, und

B) ein im wesentlichen napfförmiges Reflecionselement, welches an der Bodenwand der Getteraufnahmevorrichtung befestigt ist, wobei die äußere Kante des reflektierenden Elements integral oder ganzteilig verbunden ist, mit:

i) einer Kante eines viereckigen Elements eines

Streifens, wobei die zwei dieser einen Kante benachbarten Kanten des viereckigen Elements integral oder einteilig jeweils ein erstes und

zweites Versteifungselement tragen derart, daß Seitenwände gebildet werden, die sich senkrecht zu dem viereckigen Element erstrecken und gegen die Außenwand der Aufnahmeeinrichtung anliegen und wobei dieser Streifen U-förmig aus

gebildet ist und die offene Seite vom Boden der Gettereinrichtung fort weist, und:

ii) diametral gegenüber diesem Halterun<jsstre if en mit einer Halterung,die einen Metallstreifen aufweist, der eine Länge hat, die größer als dessen Breite ist und der U-förmig gebogen ist, wobei die Biegung entlang wenigstens einer Linie senkrecht zur Streifenlänge erfolgt, wobei der Streifen an jedem Ende in abgerundete Trag- oder Stützfüße ausläuft und wobei dessen offene Seite zur Bodenwand der Getteraufnahmevorrichtung aufweist und wobei ein

Ende des U-Profils sich in Kontakt mit der äußeren Wand der Aufnahmeeinrichtunq befindet.
6. Gettereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungseinrichtung integral oder einteilig mit der Gettereinrichtung mittels eines Brückenelementes verbunden sind.